日前，第三屆中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大賽在杭州閉幕，共吸引了1942支團(tuán)隊(duì)、6500余名選手參賽，挖掘出了一批技術(shù)先進(jìn)、成效顯著、可復(fù)制推廣的行業(yè)級(jí)解決方案。
“大賽的舉辦加快了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在汽車、鋼鐵、電力、新能源裝備制造等重點(diǎn)行業(yè)的普及應(yīng)用。”中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院智能化研究所副所長(zhǎng)顧維璽認(rèn)為，作為新型基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用模式和工業(yè)生態(tài)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)既是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)，也是制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、高質(zhì)量發(fā)展的強(qiáng)勁動(dòng)能。
解決行業(yè)痛點(diǎn)
“本屆大賽圍繞制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的痛點(diǎn)難點(diǎn)問題，結(jié)合行業(yè)實(shí)際和創(chuàng)新發(fā)展需要，搭建了成果展示平臺(tái)、交流合作平臺(tái)以及資源共享平臺(tái)。”國家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心黨委副書記、主任趙巖說。
工業(yè)企業(yè)設(shè)備維護(hù)往往需要花費(fèi)大量資金，發(fā)現(xiàn)故障主要依靠工作人員對(duì)裝備聲音、振動(dòng)和溫度的感知經(jīng)驗(yàn)，難以發(fā)現(xiàn)早期故障。此外，工業(yè)裝備大多運(yùn)行在山上、井下、高溫、高噪聲等條件較為惡劣的場(chǎng)景，非常不利于人工作業(yè)。
針對(duì)上述問題，北京華控智加科技有限公司研發(fā)了基于機(jī)器指紋的多維信息融合工業(yè)設(shè)備健康畫像和預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)采集設(shè)備核心部件的聲音、振動(dòng)、溫度等信號(hào)，融合識(shí)別結(jié)果和工況數(shù)據(jù)，構(gòu)建裝備畫像模型和能耗預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)備故障的超早期診斷、預(yù)測(cè)性維護(hù)和智能化運(yùn)行，使生產(chǎn)過程達(dá)到安全、節(jié)能、減排、增效，該項(xiàng)目獲得此次大賽新銳組一等獎(jiǎng)。
“目前，我們的產(chǎn)品已經(jīng)在電力、煤炭、鋼鐵、水泥等行業(yè)的大型復(fù)雜裝備上投入應(yīng)用。”華控智加科技有限公司總經(jīng)理劉德廣告訴記者，對(duì)火電廠主要設(shè)備磨煤機(jī)的日常巡檢，以前主要靠經(jīng)驗(yàn)豐富的老師傅用聽診設(shè)備判斷內(nèi)部故障和磨輥磨損程度，很難實(shí)現(xiàn)定量測(cè)算。而周期性維護(hù)也無法杜絕過度維護(hù)和維護(hù)不到位的情況，是火電廠運(yùn)維工作一大痛點(diǎn)。
為此，華控智加為京能集團(tuán)火電廠安裝了基于機(jī)器聲紋識(shí)別技術(shù)的磨煤機(jī)運(yùn)行監(jiān)測(cè)和故障診斷系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)磨煤機(jī)整體運(yùn)行狀態(tài)，通過人工智能模型對(duì)其磨損程度進(jìn)行定量測(cè)算和趨勢(shì)預(yù)測(cè)，不但可對(duì)關(guān)鍵部件的突發(fā)、潛伏故障進(jìn)行自動(dòng)診斷，還能通過設(shè)備畫像、知識(shí)圖譜、數(shù)字孿生等技術(shù)手段完成可視化智能運(yùn)維管理和運(yùn)行能效分析，在降低設(shè)備維護(hù)成本的同時(shí)，大幅提升巡檢效率和質(zhì)量。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不僅能解決傳統(tǒng)制造業(yè)生產(chǎn)過程中的難點(diǎn)問題，也為高技術(shù)制造業(yè)提升品質(zhì)提供了有效方案。隨著半導(dǎo)體制造生產(chǎn)流程日益復(fù)雜、工藝規(guī)格日益提高，TCL格創(chuàng)東智公司提出，進(jìn)一步提升產(chǎn)品良率是企業(yè)必須突破的瓶頸。由此，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的半導(dǎo)體制造閉環(huán)反饋控制極致品質(zhì)控制解決方案應(yīng)運(yùn)而生。
“半導(dǎo)體制造閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)分析數(shù)據(jù)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備處于不良狀況時(shí)會(huì)第一時(shí)間調(diào)整控制臺(tái)參數(shù)，確保產(chǎn)品為最優(yōu)品。”TCL格創(chuàng)東智半導(dǎo)體首席架構(gòu)師肖長(zhǎng)寶介紹，該方案已經(jīng)在TCL華星武漢工廠應(yīng)用，預(yù)計(jì)每年可為企業(yè)增加收入500萬元以上。
新技術(shù)融合創(chuàng)新
推進(jìn)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，僅靠工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一項(xiàng)技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)。“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展邁出堅(jiān)實(shí)步伐，與人工智能、5G等新一代信息技術(shù)相互賦能，‘5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)’項(xiàng)目已累計(jì)建成3100多個(gè)。”工業(yè)和信息化部信息通信管理局負(fù)責(zé)人王鵬說。
中國信息通信研究院院長(zhǎng)余曉暉表示，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”已實(shí)現(xiàn)從“0”到“1”再到“10”的突破和拓展，在礦山、工廠、港口、電力等多個(gè)領(lǐng)域形成可復(fù)制解決方案，“人工智能與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應(yīng)用路徑與模式逐步形成，國內(nèi)工業(yè)智能應(yīng)用仍以傳統(tǒng)人工智能為主，但深度學(xué)習(xí)、知識(shí)圖譜等新興人工智能技術(shù)也有較好探索”。
本次大賽上，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+人工智能”專業(yè)賽遴選出一批人工智能與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)深度融合的優(yōu)質(zhì)解決方案，促進(jìn)先進(jìn)技術(shù)落地，樹立行業(yè)標(biāo)桿。北京瑞萊智慧科技有限公司憑借第三代安全可靠可控人工智能平臺(tái)獲專業(yè)賽特別獎(jiǎng)。“該平臺(tái)已應(yīng)用于中信戴卡股份有限公司的壓鑄機(jī)工藝參數(shù)智能優(yōu)化項(xiàng)目中，通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)機(jī)器學(xué)習(xí)方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車零配件壓鑄機(jī)工藝參數(shù)在線調(diào)節(jié)，解決用工成本高、技術(shù)人員經(jīng)驗(yàn)不足的問題。”瑞萊智慧公司高級(jí)副總裁朱萌告訴記者，公司打造的AI安全防火墻系統(tǒng)幫助電網(wǎng)企業(yè)提升監(jiān)控系統(tǒng)的安全性與可靠性，通過系統(tǒng)性漏洞檢測(cè)和防御加固，減少未知風(fēng)險(xiǎn)對(duì)電網(wǎng)線路的威脅。
“人工智能技術(shù)創(chuàng)新是制造業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)。通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和人工智能深度融合，實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)、工業(yè)機(jī)理和人工智能算法三要素合一，幫助制造業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)降本、提質(zhì)、增效、減存，加快數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型進(jìn)程。”顧維璽說。
應(yīng)用邁向縱深
當(dāng)前，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已從龍頭企業(yè)內(nèi)部拓展到產(chǎn)業(yè)鏈上下游，大中小企業(yè)融通創(chuàng)新格局正在形成。應(yīng)用范圍也已從個(gè)別行業(yè)向鋼鐵、機(jī)械、電力、交通、能源等45個(gè)國民經(jīng)濟(jì)大類加速滲透，有力支撐一二三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，并形成了平臺(tái)化設(shè)計(jì)、智能化制造、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、個(gè)性化定制、服務(wù)化延伸、數(shù)字化管理六大典型應(yīng)用模式，有效支撐了制造業(yè)向高端化、智能化、綠色化發(fā)展。
工業(yè)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)研發(fā)環(huán)節(jié)就需要定制化、專業(yè)化仿真軟件平臺(tái)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。“有限元分析軟件是設(shè)計(jì)大型液化天然氣儲(chǔ)罐的核心技術(shù)，此前一直被國外企業(yè)壟斷。我們通過與云道智造科技有限公司合作，開發(fā)出國內(nèi)第一款獨(dú)立自主、面向液化天然氣儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)的有限元分析軟件。”中海石油氣電集團(tuán)研發(fā)中心工程師陳團(tuán)海介紹，“我們?yōu)檫@款軟件配置了大量定制化開發(fā)功能，比如所有界面都是中文的，并按照儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)流程開展計(jì)算分析，以圖片、曲線、動(dòng)畫、數(shù)據(jù)等形式輸出各種仿真結(jié)果，設(shè)計(jì)效率能提升85%以上。”
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應(yīng)用成效明顯離不開網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)扎實(shí)推進(jìn)。“截至目前，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量外網(wǎng)覆蓋300多個(gè)城市，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系基本建成，國家頂級(jí)節(jié)點(diǎn)日均解析量提升至1.5億次，二級(jí)節(jié)點(diǎn)覆蓋29個(gè)省份34個(gè)重點(diǎn)行業(yè)。”顧維璽說，具有一定行業(yè)和區(qū)域影響力的特色平臺(tái)超150家，共遴選出28個(gè)跨行業(yè)跨領(lǐng)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。其中，重點(diǎn)平臺(tái)工業(yè)設(shè)備連接數(shù)超7900萬臺(tái)、工業(yè)APP數(shù)量達(dá)28萬余個(gè)。
但也要看到，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展還面臨著底層工控軟硬件“卡脖子”、相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)欠缺等問題。“應(yīng)著力突破邊緣傳感器、高端數(shù)控機(jī)床、工控軟件、設(shè)計(jì)研發(fā)工業(yè)軟件等國產(chǎn)替代關(guān)鍵技術(shù)，聚焦新技術(shù)融合開展試點(diǎn)示范遴選，加快培育平臺(tái)創(chuàng)新解決方案和低成本、輕量化、易使用的工業(yè)APP，提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)產(chǎn)品和服務(wù)供給能力。”顧維璽建議，要持續(xù)完善工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系，開展關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)研制和應(yīng)用推廣，加快制定相關(guān)規(guī)范和準(zhǔn)則，構(gòu)建公平有序開放的平臺(tái)發(fā)展環(huán)境，實(shí)現(xiàn)功能模塊在不同平臺(tái)的部署、調(diào)用與訂閱，推動(dòng)數(shù)據(jù)與服務(wù)互聯(lián)互通。此外，還要以具體應(yīng)用為切入點(diǎn)，持續(xù)推動(dòng)雙跨平臺(tái)和特色鮮明的區(qū)域型、行業(yè)型平臺(tái)建設(shè)，加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)示范區(qū)建設(shè)，開展平臺(tái)培育培優(yōu)行動(dòng)，促進(jìn)平臺(tái)在垂直行業(yè)和重點(diǎn)區(qū)域的規(guī)模化應(yīng)用和迭代升級(jí)，打造一批輻射帶動(dòng)能力強(qiáng)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展高地。(記者 李芃達(dá))
編輯：郭成
